gfortran 非传统预处理器

Question

我想编写一个重载swap 例程的模块，该例程接受一个数组和两个索引并交换两个元素。

这个例程应该适用于广泛的数组，所以我想重载它：

module mod_swap

    use iso_fortran_env
    implicit none

    interface swap
        module procedure swap_int64, swap_int32, swap_int16, &
            swap_real64, swap_real32
    end interface swap

    public :: swap
    private :: swap_int64, swap_int32, swap_int16, &
        swap_real64, swap_real32

contains

#define VAR_TYPE real
#define TYPE_KIND real64
#include  "swap.inc"
#undef TYPE_KIND

#define TYPE_KIND real32
#include  "swap.inc"
#undef TYPE_KIND
#undef VAR_TYPE

#define VAR_TYPE integer
#define TYPE_KIND int64
#include  "swap.inc"
#undef TYPE_KIND

#define TYPE_KIND int32
#include  "swap.inc"
#undef TYPE_KIND

#define TYPE_KIND int16
#include  "swap.inc"
#undef TYPE_KIND
#undef VAR_TYPE

end module mod_swap

swap.inc 是：

#define PASTER(x,y) x ## _ ## y
#define EVALUATOR(x,y) PASTER(x,y)
#define SWAP EVALUATOR(swap, TYPE_KIND)

    subroutine SWAP(a, i, j)
        implicit none
        VAR_TYPE(kind=TYPE_KIND), intent(inout) :: a(:)
        integer, intent(in) :: i, j
        VAR_TYPE(kind=TYPE_KIND) t
        t = a(i)
        a(i) = a(j)
        a(j) = t
    end subroutine SWAP

当我运行 gfortran -o test.o -c -cpp test.F90 时它失败了，当我运行 gfortran -E -cpp test.F90 时我发现了原因：SWAP 宏已扩展为 swap ## _ ## int16，而不是预期的 swap_int16。

但是，cpp 直接起作用：

$ cpp test.F90 > test.f90
$ gfortran -c -o test.o test.f90

在浏览了这个论坛和谷歌之后，我推断问题是这样的：

预处理器以传统模式运行。

事实上，cpp --traditional 表现出与gfortran -E -cpp 相同的行为

所以这是我的问题：

1. 有没有更好的方法来实现这个例程，这样我就不必因为数组类型发生变化而重复相同的指令。 （注意变量t需要和a有相同的类型）。

2. 有没有办法让gfortran 使用非传统的预处理器？

3. 如果不是，我将如何使用传统预处理器做我想做的事情？

Answer 1

1. 您可以使用依赖于编译器的预处理器宏来实现您正在寻找的东西。请注意，Concatenating an expanded macro and a word using the Fortran preprocessor 已经讨论并回答了类似的案例。我相信它可以适应您的情况如下：

   #if defined(__GFORTRAN__) || defined(NAGFOR)
   #define PASTE(a) a
   #define ADD_TRAIL_USCORE(a) PASTE(a)_
   #define CAT(a,b) ADD_TRAIL_USCORE(a)b
   #else
   #define PASTE(a,b) a ## _ ## b
   #define CAT(a,b) PASTE(a,b)
   #endif
   
   #define SWAP CAT(swap,TYPE_KIND)
   

   注意

   • The above-mentioned answer 声明“基本上大多数 Fortran 编译器（即 Intel 和 PGI）使用带有标记粘贴操作符的相对普通的 C 预处理器”。我的理解是 NAG 编译器也无法处理##，因此需要添加到异常中。
   • 在上面的最后一个#define 中，swap, 和TYPE_KIND 之间没有空格。
2. 据我所知没有。
3. 正如@Vladimir 在 cmets 中指出的那样，您可能不想这样做，因为它会破坏 Fortran 连接运算符 //。